Достаточные признаки сходимости знакопостоянных рядов
Рассмотрим некоторые из достаточных признаков сходимости знакоположительных рядов, т.е. рядов с .
Признаки сравнения рядов. Сходимость или расходимость ряда часто устанавливается путем сравнения его с другим (эталонным) рядом, о котором известно сходится он или нет. В основе такого сравнения лежат следующие теоремы.
Теорема 1. пусть даны два знакоположительных ряда и
. Если для всех
выполняется неравенство
, то из сходимости ряда
следует сходимость ряда
, а из расходимости ряда
следует расходимость ряда
.
Доказательство:
Из неравенства следует
(1). Пусть ряд
сходится и его сумма равна
, тогда
. Члены этого ряда положительны, поэтому
и, следовательно, с учетом неравенства (1)
.таким образом последовательность
монотонно возрастает
и ограничена сверху числом
. По признаку существования предела последовательности
имеет предел
, т.е. этот ряд сходится. Если ряд
расходится, то, так как члены ряда неотрицательны, то в этом случае
. Тогда с учетом соотношения (1) получим, что
, т.е. и ряд
расходится.
Теорема.2. (предельный признак сравнения). Пусть даны два знакоположительных ряда и
.если существует конечный, отмеченный от 0 предел
, то ряды
и
сходятся и расходятся одновременно. (Без доказательств).